智能化養驢場管理平臺建設的探索與實踐

溫希軍 周喜榮 王 瓊 合斯萊提·斯馬依 李天斗 王田田 買買提·克玉木

（1.新疆畜牧科學院畜牧業經濟與信息研究所 烏魯木齊 830011；2.新疆畜牧科學院 烏魯木齊 830011）

新疆是我國重要的驢養殖區，存欄數多年位居全國前列，2019年底新疆驢存欄數為36.14萬頭，占全國驢總存欄量的13.90%。新疆具有優越的草資源條件和種植業豐富的秸稈資源，擁有驢品種、數量資源優勢，為驢產業發展創造了得天獨厚的條件。驢全身是寶，驢肉、驢皮、驢乳等均是極好的佳肴食品和藥用膳品，具有極高產品開發和經濟價值。近年來，隨著人們生活水平提高，驢肉、驢乳和以驢皮為原料的阿膠產品需求量逐年上升，價格不斷上漲，比較效益日益顯現。據了解，現在南疆種驢每頭售價已達8 000元至1萬元，役驢售價已達3 000元至5 000元。驢乳收購價為每千克25元，農民飼養1頭乳驢每年可收入1 500元至2 500元。與牛羊等相比，單位投入產出比較高，驢養殖已成為農牧民養殖業收入的重要組成部分，也成為農牧民實現脫貧致富奔小康目標的一種重要手段。

隨著畜牧業產業的飛速發展，規模化、專業化水平不斷提高，畜牧業已成為新疆地區農業的重要支柱產業。當前，新疆地區畜牧業發展的主要矛盾已經由數量不足轉變為現代化程度低、加工落后、效益低下以及畜產品大市場與小生產之間的矛盾，嚴重影響和制約了畜牧業由傳統方式向現代發展方式轉變[1]。將物聯網、人工智能、大數據等信息技術整合應用于畜牧業生產周期較長、投入要素與資源較多的養殖管理過程，對提高畜牧養殖管理水平、企業經濟效益增收，對改造和提升傳統畜牧業，開拓創新現代畜牧業，加快推進畜牧業的現代化建設，都具有重大而迫切的現實意義。信息化技術應用于大眾化的牛、羊、豬場信息化管理系統在全國有很多且應用成熟，而將信息化技術應用于小眾化的養驢場在全國數量很少，特別在新疆還處于空白。這其中的主要原因，不是養驢場沒有信息化建設需求，而是因養殖企業領導信息化意識局限、企業信息化資金不足等問題一直未得到有效關注與解決。實際上，養驢場信息化的市場需求還是客觀存在的，它的應用場景與發展前景也非常廣闊。

1 智能化養驢場數據中心建設

1.1 驢匹個體信息管理養殖場驢匹個體標識，主要通過芯片式電子耳標設備來進行個體區分與識別，并以此為基礎進行智慧化準確飼喂與個性化精準管理操作。驢匹個體信息表，主要包括除驢匹編號、驢匹性別、出生日期、品種等基本信息外，還記錄父母輩信息以方便后面繁育管理。

1.2 驢場、驢舍信息管理對驢場信息進行名稱、地址、負責人等初始化后，對驢舍進行編號化管理，驢匹個體通過電子耳號與之相對應的驢舍類型進行關聯。

1.3 養殖環境的感知與控制毛驢的養殖環境參數監測耗時耗力，成本較高，通過物聯網技術的應用，可以精確掌握毛驢的養殖環境變化情況，通過氨傳感器可以判斷毛驢養殖環境的清潔程度，從而提醒飼養員是否需要進行清理工作，促進驢健康養殖，有效降低驢的發病率。

智能化養驢場管理平臺以Arduino單片機為數據采集終端的核心部件，在其上集成空氣溫濕度、氨濃度、二氧化碳濃度、光照強度等傳感器，設置在不影響毛驢活動的區域，采用無線數據傳輸的方式，通過http協議將數據傳輸到服務器。在養殖場的核心區域安置無線網橋，實現數據采集節點的無線覆蓋。在每個養殖區域配備1~2臺空氣加濕器和風扇，使其通過繼電器與Arduino單片機連接，為通風系統和空氣濕度的調控提供管控接口。

利用J2EE技術，采用SSH2架構搭建系統軟件平臺，實現Arduino數據采集終端的數據接收、存儲、查詢與展示，以及溫濕度相關閾值功能。采用海康威視云臺攝像頭實現遠程視頻監控，可以通過網頁的形式進行攝像頭角度調整和變焦。通過HTML5技術構建手機可訪問的移動端，實現多平臺物聯網應用。

該項技術成本較低，安裝布置簡單，可以在電腦、手機、平板電腦等多平臺應用，能夠利用物聯網技術有效提高毛驢養殖環境的舒適程度，減少大量人工開支，科學系統地實現數字化毛驢養殖。

2 智能化養驢場管理平臺建設

2.1 養殖管理在養殖過程中，通過門式自動RFID閱讀器或手持RFID閱讀器對驢匹RFID電子耳標進行批量或單獨讀寫，包括驢匹飼喂信息、防疫信息、用藥信息等，再通過無線通信（防水防塵、大功率增益無線接入點與外部天線）將數據上傳到數據平臺[2]。個性化的精準化飼喂功能也通過這個管理過程來實現，首先根據驢匹年齡段進行分舍，再利用自動飼喂器來實現不同年齡段驢匹的精準化飼喂管理。驢舍的環境感知與控制也是在這個模塊中實現。驢匹的體重、身高等動態信息也在養殖管理模塊進行管理。

2.2 繁育管理繁育管理主要是對繁育驢的各個階段進行記錄并在關鍵環節進行提示。例如已經發情的驢匹會根據發情天數自動提示何時配種，而對已經懷孕的驢匹會根據其妊娠天數計算出預產期，使工作人員在母驢分娩前做好相應的準備，進而達到對繁育驢的保護。繁育管理模塊主要包括繁育信息錄入、繁育提示、繁育查詢、繁育統計四個部分。

2.3 疫病管理疫病管理主要包括免疫管理、病歷管理與健康監測管理。免疫管理除實現驢流感、腺疫等的疫苗免疫登記外[3]，還設置第二針、第三針到期免疫提醒功能。病歷管理對驢匹所患疾病時間、名稱、所使用治療藥物與方法以及治療后的效果進行登記，方便今后查詢、統計，以更好開展驢場疾病預防工作。健康監測主要包含驢場健康監測、驢匹健康監測及驅蟲提醒三個部分[4]。

2.4 專家的遠程問診及技術支撐毛驢的規模化養殖需要專家的技術支撐，而專家資源是十分有限的，智能化養驢場管理平臺的建立，通過網絡平臺和高清云臺攝像頭實現專家的遠程問診及技術支撐。專家可以通過智能化養驢場管理平臺遠程對毛驢的養殖進行指導，進行疫病防控預警，可以十分便捷地通過網絡平臺與毛驢養殖戶進行交流和信息發布。2.5 無害化處理 對非正常死亡驢匹，除在該模塊記錄死亡時間、死亡原因、無害化處理方法等信息外，還加入無害化處理過程攝像、錄像，以及無害化證明等多媒體圖像處理、視頻信息，用于后期檢查印證[5]。

3 結 語

驢產業作為畜牧業的重要組成部分，它的興衰與存亡不僅事關一個畜種產業的發展和生物多樣性，而且事關邊疆地區的民族團結與穩定。將物聯網、人工智能、大數據等信息技術應用于驢的現代化養殖，構建“物聯網（人工智能、大數據）+特色驢養殖+新疆綠色生態環境”新型養驢模式，不僅能夠讓養驢企業提效增收，而且會助推新疆畜牧業的健康發展。